Устройство для динамического торможения двигателя постоянного тока

СОЮЗ СОЕЕТСНИХСВВЕЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 1980 02 Р 3 12 АРСТВЕННЫЙ К ЛАМ ИЗОБРЕТЕН МИТЕТ .СССР И ОТНРЫТИЙ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТВТОИНОМУ ДЕи(71) Иркутский завод тяжелого машстроен ия им, В. В. Куйбчшев а(54) (5 7) УСТРОЙСТВОДЛЯ ДИНАМИЧЕСКОГО ТОРМОЖЕНИЯ ДВИГАТЕЛИ ПОСТОЯННОГО ТОКА по авт.св. Р 462260, о т л и ч а ю - щ е е с я тем, что, с целью повышения интенсивности торможения, в него .дополнительно введено токовое реле с двумя разиякающнми контактами, причем обмотка реле включена последовательно с тормозным резистором, часть которого шунтнрована одним размыкакщям контактом, а другой размыкакщий контакт подключен параллельно тиристору, коммутирующему обмотку возбуждения.Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано длядинамического торможения двигателейпостоянного тока неэ ависимого воз буждения при аварийном отключении питания в приводах, имеющих значительныемоменты инерции.По основному авт.св. Р 462260 известно устройство для динамическоготорможения двигателя постоянного токанезависимого возбуждения с подключенными через контакторы параллельно якорю двигателя тормозным резистором иобмоткой возбуждения, параллельноякорю двигателя подключен тиристорныйтриггер с емкостной коммутацией, в 15одно плечо которого включена обмоткавозбуждения, а в другое - резистор,причем управляющие электроды тиристоров через формирователи импульсов илогическую схему соединены с органомсравнения Г 11,Недостатком этого устройства является низкая интенсивность торможе -ния при аварийном отключении питанияи при снижении ЭДС двигателя в процессе торможения ниже номинальной,посколькувеличина сопротивления тормозного резистора постоянна и выбирается из условия обеспечения максимально допустимого для данного двигателя тормозного тока при ЭДС двигателя равной номинальной,Кроме того, тиристор, включенныйпоследовательно с обмоткой возбуждения, запирается раньше, чем заканчивается процесс торможения, а именнопри уменьшении тока возбуждения довеличины меньшей тока удержания тиристора. Обмотка возбуждения при этомтеряет питание, отключаясь от якорядвигателя, и разряжается через подключенный параллельно этой обмоткедиод,что приводит к снижению тормозного момента.Все это ведет к резкому снижениюинтенсивности торможения. 45Целью изобретения является повышение интенсивности торможения.Поставленная цель достигаетсятем, что в устройство для динамического торможения двигателя постоянного тока дополнительно введено токовоереле с двумя размыкающими контактами,причем обмотка реле включена последовательно с тормозным резистором,частькоторого шунтирована одним размыкающим контактом, а другой размыкающийконтакт подключен параллельно тиристору, коммутирующему обмотку возбужденияя. На чертеже представлена схема устрой ства,Уст рой ство для дин амическо го т орможения содержит подключенный черезконтакты 1 и 2 параллельно якорюдвигателя 3 тормозной резистор 4 и 65 обмотку возбуждения 5 Параллельно якорю двигателя 3 подключен тиристор. ный триггер, содержащий тиристоры 6 и 7 и конденсатор 8, причем в одно плечо триггера включена обмотка возбуждения 5, а, в другое - резистор 9, Кроме того, устройство содержит Формирователи импульсов 10 и 11 и логические схемы 12 и 13, причем управляющие электроды тиристоров б и 7 через формирователи импульсов 10 и 11 и логические схемы 12 и 13 соединены с органом сравнения 14, содержащим два резистора и два стабилитрона, собранных по мостовой схеме. Обмотка возбуждения 5 шунтирована диодом 15.В цепь питания обмотки воэбужде - ния 5 включено токовое реле 16, через замыкающий контакт 17 которого включен контактор 18. Через замыкающий контакт 19 контактора 18 обмотка якоря двигателя 3 подключена к источнику питания.Устройство содержит также токовое реле 20 с размыкающими контактами 21 и 22, причем обмотка реле 20 включена последовательно с тормозным резистором 4, контакт 21 шунтирует часть тормозного резистора 4, а контакт 22 - тиристор б, коммутирующий обмотку возбуждения 5.Устройство работает следующим образом.В двигательном режиме обмотка возбуждения 5 двигателя 3 подключена к источнику питания. При этом включено токовое реле 16, а через его замыкающий контакт 17 включена катушка силового контактора 18, размыкающие контакты 1 и 2 которого при этом открываются, а замыкающий контакт 19 закрывается. Тормозной резистор 4, токовое реле 20 и размыкающий контакт 21 отключены от двигателя 3. Токовое реле 20 обесточено, и его контакты 21 и 22 закрыты. Тиристоры б и 7 заперты, а делители напряжения органа сравнения 14 обесточены, Контакт 19 подключает двигатель 3 к источнику питания. При этом двигатель 3 разгоняется до скорости, соответствующей напряжению на его якоре и току возбуждения. К двигателю 3, например приложено номинальное напряжение, а напряжение на обмотке возбуждения 5 и, следовательно, ток возбуждения меньше номинального, т.е. место ослабление поля, и двигатель 3 имеет скорость выше номинальной.При аварийном отключении питания якоря двигателя 3 и обмотки возбуж,цения 5 отключается реле 16 и своим контактом 17 отключает катушку контакта 18, Замыкающий контакт 19 контактора 18 открывается, а размыкающие контакты 1 и 2 контактора 18 замыкаются. При этом двигатель 3 отключаетПри снижении скорости двигателя от повышенной до номинальной тиристорный триггер обеспечивает увеличение среднего значения тока возбуждения, поддерживая величину ЭДС двигателя 3 близкой к номинальному значению. При этом обеспечивается опти - мальная интенсивность торможения. При дальнейшем торможении двигателя 3 от номинальной скорости до нуля его ЭДС больше не превышает номиналь ного значения, а снижается от номи.нального значения до нуля. При этом тиристор б остается постоянно открытым до тех пор, пока ток возбуждения двигателя 3 не снизится до величины меньшей, чем ток удержания ти 50 55 60 65 ся от источника питания и подключается к цепи, состоящей из тормозного резистора 4, токового реле 20 и контакта 21 этого реле. При этом срабатывает токовое реле 2 О и размыкает свои размыкающие контакты 21 и 22. Начинается динамическое торможение двигателя 3 при полностью введенном сопротивлении тормозного резистора 4.Размыкающий контакт 2 подключает начало обмотки возбуждения 5 к плюсо вой щетке двигателя 3. Орган сравнения 14 подключается параллельно яко. рю двигателя 3, обмотка возбуждения 5 разряжается через диод 15.Когда. величина ЭДС двигателя 3 становится номинальной или меньше номинального значения, на выходе логического элемента 12 появляется сигнал, который преобразуется Формирователем импульсов 10 в отпирающий импульс и подается на управляющий электрод тиристора б. Размыкающий контакт 22, шунтирующий тиристор б, при этом открыт. Тиристор 6 открывается и подключает обмотку возбуждения 5 параллельно якорю двигателя 3. Под действием ЭДС двигателя 3 ток возбуждения увеличивается, что приводит к увеличению ЭДС.двигателя 3. Конденсатор 8 заряжается по цепи: плюсовая щетка двига-. теля 3, резистор 9, конденсатор 8, тиристор 6, минусовая щетка двигателя 3.При увеличении ЭДС двигателя 3 до величины, несколько превышающей номинальное значение, на выходе логического элемента 13 появляется сиг-.1 нал, преобразуемый формирователем импульсов 11 в отпирающий импульс. Тиристор 7, открываясь, шунтирует ти ристор б. Обмотка возбуждения 5 ока. эывается отключенной от якоря двигателя 3 и начинает вновь разряжаться через диод 15, При уменьшении разрядного тока обмотки возбуждения 5 ЭДС двигателя 3 вновь снижается до величины равной номинальному значению, после чего описанный процесс повторяется. ристора б. В течение всего этоговремени обмотка возбуждения 5 подключена параллельно якорной цепидвигателя 3,При уменьшении ЭДС двигателя 3до величины несколько меньшей номинального значения, токовое реле 20отпадает и заьыкает свои размыкающиеконтакты 21 и 22, размыкающий контакт21, замкнувшись, шунтирует часть сопротивления тормозного резистора 4,что приводит к увеличению тормозноготока, а следовательно, и тормозногомомента двигателя 3. Разьыкающий контакт 22, замкнувшись, шунтирует тиристор б и запирает его. При этомобмотка возбуждения 5 остается подключенной параллельно якорю двигателя 3, но теперь уже не тиристором б,а размыкающим контактом 22,При увеличении тормозного тока довеличины равной максимально допустимому значению повторно срабатываеттоковое реле 20 и размыкаются егоразмыкающие контакты 21 и.22.Размыкающий контакт 22 прекращает шуйтировать тиристор б, которыйвновь открывается, так как при ЭДСякоря ниже номинального значения навыходе логического элемента 12 имеется сигнал, который преобразуется формирователем импульсов 10 в отпирающий импульс и подается на управляющийэлектрод тиристора б.Размыкающий контакт 21, разомкнувшись, прекращает шунтировать частьсопротивления тормозного резистора 4,при этом сопротивление тормозногорезистора 4 снова вводится полностьюи уменьшает тормозной ток двигателя3 до величины, при которой вновь отпадает токовое реле 20, замыкая своиразмыкающие контакты 21 и 22. Тиристор 6 снова шунтируется контактом22, а контакт,21 снова закорачиваетчасть сопротивления тормозного резистора 4. При этом тормозной токвновь увеличивается до максимальнодопустимого значения, .а следовательно, и увеличивается тормозной моментдвигателя 3, после чего описанныйпроцесс повторяется.в результате сравнения величинатормозного тока близка к максимально допустимому значению, при этомобеспечивается оптимальная интенсивность торможения. Это продолжаетсядо тех пор, пока скорость двигателя3 и его ЭДС не снизятся до такой степени, при которой тормозной ток пришунтированном состоянии части сопротивления тормозного резистора 4 перестанет достигать максимально допустимой величины, при которой втягивается реле тока 20,При дальнейшем торможении дви"гателя 3 до остановки его ЭДС102 35 96 4Составитель М.КряхтуноваРедактор Л.Веселовская Техред Т.Маточка Корректор В.Бутяга Заказ 4235/47 Тираж б 87 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раушская наб., д.4/5 Филиал ППП "Патент", г,Ужгород, ул.Проектная, 4 и тормозной ток уменьшаются до нуля, реле тока 20 больше не втягивается, а его размыкающие контакты 21 и 22 остаются закрытыми. Контакт 32 окончательно до самого останова двигателя 3 шунтирует тиристор б, обеспечивая при этом подключенное состояние обмотки возбуждения 5 к якорю двигателя 3 до конца торможения, включая и тот пе О риод, когда ток возбуждения снизится до величины меньшей тока удержания тиристора б. Раэьыкакарй контакт 21 также окончательно до самого остаиова двигателя 3 шунтирует часть .сопротивления тормозного резистора 4, увеличивая тем саьым тормозной ток и повышая интенсивность, торможения.Таким образом, при использовании предлагаемого устройства повышается интенсивность торможения, так как в процессе торможения при изменении скорости двигателя обеспечивается изменение величины тормозного резистора и протекание тока по обмотке возбуждения до конца процесса торможения.